🧬 Трюк с поясом Дирака, топология и частицы со спином ½
В математике и физике трюк с тарелкой, также известный как трюк с струной Дирака (в честь Поля Дирака, который его ввел и популяризировал), трюк с поясом или трюк с балийской чашкой (он появляется в балийском танце со свечами ), является одной из нескольких демонстраций идеи о том, что вращение объекта с прикрепленными к нему струнами на 360 градусов не возвращает систему в исходное состояние, в то время как второе вращение на 360 градусов, общий поворот на 720 градусов, возвращает. Математически это демонстрация теоремы о том, что SU(2) (которая дважды покрывает SO(3) ) односвязна . Сказать, что SU(2) дважды покрывает SO(3), по сути, означает, что единичные кватернионы представляют группу вращений дважды.
☕️ Демонстрации: Положив небольшую пластину на ладонь, можно выполнить два вращения руки, удерживая пластину вертикально. После первого вращения руки рука будет скручена, но после второго вращения она окажется в исходном положении. Для этого рука делает одно вращение, проходя над локтем, скручивая руку, а затем еще одно вращение, проходя под локтем, раскручивает ее.
В математической физике этот трюк иллюстрирует кватернионную математику, лежащую в основе спина спиноров. Как и в случае с трюком с пластиной, спины этих частиц возвращаются в исходное состояние только после двух полных оборотов, а не после одного.
Dirac's Belt Trick: Why a 2π rotation twists space but a 4π rotation fixes it: When you twist your arm or a belt by 360 degrees, the hand or endpoint is back to where it started but the rest of your arm or belt is still twisted. But if you do a 720 degree twist, you can manage to untwist your arm or belt! This is known as Dirac's Belt Trick or the Balinese Cup Trick. This crazy fact is even connected to physics with spin 1/2 particles, so let's try and figure out why! We will study rotations in 2 and 3 dimensions, and specifically study them topologically as opposed to algebraically as you might have seen before with rotation matrices. For a 2D rotation this is identified with points on a circle S^1. For a 3D rotation we need both an axis or rotation and an angle of rotation and we identify this with the solid ball of radius π where a point in the ball gives a vector from the origin to the point that is our axis of rotation and the length of this vector is the angle. There is a catch: we have a double counting along the boundary so we have to identify antipodal points as the same. If you eliminate the origin (ie no rotation) this is sometimes called the Special Orthogonal Group SO(3) which is topologically the same as 3D Real Projective Space RP(3). A belt is then a path and I show an explicit way I can continuously deform the 4π rotation path back to the identity. #топология #математика #физика #math #science
🔴 Кватернионы, повороты пространства и правильные многогранники
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
В математике и физике трюк с тарелкой, также известный как трюк с струной Дирака (в честь Поля Дирака, который его ввел и популяризировал), трюк с поясом или трюк с балийской чашкой (он появляется в балийском танце со свечами ), является одной из нескольких демонстраций идеи о том, что вращение объекта с прикрепленными к нему струнами на 360 градусов не возвращает систему в исходное состояние, в то время как второе вращение на 360 градусов, общий поворот на 720 градусов, возвращает. Математически это демонстрация теоремы о том, что SU(2) (которая дважды покрывает SO(3) ) односвязна . Сказать, что SU(2) дважды покрывает SO(3), по сути, означает, что единичные кватернионы представляют группу вращений дважды.
☕️ Демонстрации: Положив небольшую пластину на ладонь, можно выполнить два вращения руки, удерживая пластину вертикально. После первого вращения руки рука будет скручена, но после второго вращения она окажется в исходном положении. Для этого рука делает одно вращение, проходя над локтем, скручивая руку, а затем еще одно вращение, проходя под локтем, раскручивает ее.
В математической физике этот трюк иллюстрирует кватернионную математику, лежащую в основе спина спиноров. Как и в случае с трюком с пластиной, спины этих частиц возвращаются в исходное состояние только после двух полных оборотов, а не после одного.
Dirac's Belt Trick: Why a 2π rotation twists space but a 4π rotation fixes it: When you twist your arm or a belt by 360 degrees, the hand or endpoint is back to where it started but the rest of your arm or belt is still twisted. But if you do a 720 degree twist, you can manage to untwist your arm or belt! This is known as Dirac's Belt Trick or the Balinese Cup Trick. This crazy fact is even connected to physics with spin 1/2 particles, so let's try and figure out why! We will study rotations in 2 and 3 dimensions, and specifically study them topologically as opposed to algebraically as you might have seen before with rotation matrices. For a 2D rotation this is identified with points on a circle S^1. For a 3D rotation we need both an axis or rotation and an angle of rotation and we identify this with the solid ball of radius π where a point in the ball gives a vector from the origin to the point that is our axis of rotation and the length of this vector is the angle. There is a catch: we have a double counting along the boundary so we have to identify antipodal points as the same. If you eliminate the origin (ie no rotation) this is sometimes called the Special Orthogonal Group SO(3) which is topologically the same as 3D Real Projective Space RP(3). A belt is then a path and I show an explicit way I can continuously deform the 4π rotation path back to the identity. #топология #математика #физика #math #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Тот же феномен можно продемонстрировать, используя кожаный ремень с обычной рамочной пряжкой , зубец которой служит указателем. Конец, противоположный пряжке, зажат, так что он не может двигаться. Ремень растягивается без скручивания, а пряжка удерживается в горизонтальном положении, поворачиваясь по часовой стрелке на один полный оборот (360°), о чем свидетельствует наблюдение за зубцом. Ремень затем будет казаться скрученным, и никакое маневрирование пряжкой, которая удерживает его в горизонтальном положении и указывает в том же направлении, не может отменить скручивание. Очевидно, что поворот на 360° против часовой стрелки разрушит скручивание. Элемент неожиданности трюка заключается в том, что второй поворот на 360° по часовой стрелке, хотя и делает ремень еще более скрученным, позволяет вернуть ремень в его раскрученное состояние, маневрируя пряжкой под зажатым концом, всегда сохраняя пряжку горизонтальной и направленной в том же направлении.
Математически ремень служит записью, по мере того как кто-то движется по нему, того, как пряжка была преобразована из своего исходного положения, когда ремень не был скручен, в свое конечное повернутое положение. Зажатый конец всегда представляет нулевое вращение. Трюк показывает, что путь в пространстве вращения (SO(3)), который производит вращение на 360 градусов, не гомотопен нулевому вращению, но путь, который производит двойное вращение (720°), является нуль-гомотопным. Трюк с поясом был теоретически построен в одномерной классической модели Гейзенберга как бризерное решение. #топология #математика #физика #math #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Простой опыт, позволяющий наблюдать взаимодействие тел — вращение латунной трубки под воздействием паровой струи. Подобное устройство используется для полива газонов, только вместо паровой струи там используется давление воды. Взаимодействие тел легко наблюдать на таком простом опыте. На нити висит латунная трубка, запаянная снизу, которая может вращаться вокруг подвеса, вокруг нити. Мы нальем в эту трубку небольшое количество воды и заткнем эту трубку резиновой пробкой, в которую вставлен стеклянный тройник. При этом концы тройника, изогнутые в противоположные стороны, имеют маленькие отверстия на концах. И когда мы будем нагревать воду в трубке, она закипит, после чего пар начнет вырываться из этих отверстий — возникнет реакция паровой струи.
Зажжем спиртовку и будем кипятить воду в трубке. Трубка придет во вращение за счет отдачи. Такое устройство, вернее, подобное этому, вы можете увидеть в садах, на газонах, где происходит разбрызгивание воды, только не за счет паровой струи, а за счет вытекающей под давлением воды.
🌀 Спринклер Фейнмана — предмет споров физиков о поведении разбрызгивателя
#видеоуроки #physics #физика #опыты #теплота #оптика #science #эксперименты #горение
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🪙 Вольфрам (химический символ — W, от лат. Wolframium) — химический элемент 6-й группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 74. При нормальных условиях вольфрам — твёрдый, тяжёлый блестящий металл серебристо-серого цвета. Обладает немного более высокой плотностью, чем металлический уран.
Вольфрам — самый тугоплавкий из металлов. Относится к переходным металлам. Вольфрам — блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения. Вольфрам имеет твёрдость по Моосу 7,5 и является вторым после хрома (твёрдость по Моосу 8,5) по твёрдости среди чистых металлов. Температура плавления — 3695 K (3422 °C), кипит при 5828 K (5555 °C). Плотность чистого вольфрама при нормальных условиях составляет 19,25 г/см³. Обладает парамагнитными свойствами. Твёрдость по Бринеллю 488 кг/мм².
Вольфрам является одним из наиболее тяжёлых, твёрдых и самых тугоплавких металлов. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1600 °C хорошо поддаётся ковке и может быть вытянут в тонкую нить. Металл обладает высокой устойчивостью в вакууме. Коэффициент сжимаемости наименьший среди всех металлов (соответственно, объёмный модуль упругости наибольший среди металлов). Вольфрам имеет высокую коррозионную стойкость: при комнатной температуре не изменяется на воздухе; при температуре красного каления медленно окисляется в оксид вольфрама(VI). Однако восстановленный тонкодисперсный порошок вольфрама пирофорен. Вольфрам в ряду напряжений стоит сразу после водорода, и в соляной, разбавленной серной и плавиковой кислотах почти нерастворим. В азотной кислоте и царской водке окисляется с поверхности. Растворяется в перекиси водорода.
До середины XIX века вольфрам применялся только в виде соединений, например в качестве красителей. В металлическом состоянии вольфрам был впервые получен братьями Элюар в Испании в 1783 году. В 1868 году Роберт Мюшет предлагает применять вольфрамовую сталь для изготовления металлорежущего инструмента.
#физика #сопромат #physics #термодинамика #механика #опыты #химия #эксперименты #видеоуроки
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Вольфрам — самый тугоплавкий из металлов. Относится к переходным металлам. Вольфрам — блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения. Вольфрам имеет твёрдость по Моосу 7,5 и является вторым после хрома (твёрдость по Моосу 8,5) по твёрдости среди чистых металлов. Температура плавления — 3695 K (3422 °C), кипит при 5828 K (5555 °C). Плотность чистого вольфрама при нормальных условиях составляет 19,25 г/см³. Обладает парамагнитными свойствами. Твёрдость по Бринеллю 488 кг/мм².
Вольфрам является одним из наиболее тяжёлых, твёрдых и самых тугоплавких металлов. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1600 °C хорошо поддаётся ковке и может быть вытянут в тонкую нить. Металл обладает высокой устойчивостью в вакууме. Коэффициент сжимаемости наименьший среди всех металлов (соответственно, объёмный модуль упругости наибольший среди металлов). Вольфрам имеет высокую коррозионную стойкость: при комнатной температуре не изменяется на воздухе; при температуре красного каления медленно окисляется в оксид вольфрама(VI). Однако восстановленный тонкодисперсный порошок вольфрама пирофорен. Вольфрам в ряду напряжений стоит сразу после водорода, и в соляной, разбавленной серной и плавиковой кислотах почти нерастворим. В азотной кислоте и царской водке окисляется с поверхности. Растворяется в перекиси водорода.
До середины XIX века вольфрам применялся только в виде соединений, например в качестве красителей. В металлическом состоянии вольфрам был впервые получен братьями Элюар в Испании в 1783 году. В 1868 году Роберт Мюшет предлагает применять вольфрамовую сталь для изготовления металлорежущего инструмента.
#физика #сопромат #physics #термодинамика #механика #опыты #химия #эксперименты #видеоуроки
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
29 августа 1831 года знаменитый английский физик Майкл Фарадей после 10 лет экспериментов открыл явление электромагнитной индукции. Это явление состоит в возникновении ЭДС индукции в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Некоторые опыты Майкла Фарадея, которые имеют наибольшее значение для теории электромагнетизма:
🔸 Опыт с катушкой и магнитом. Взаимодействие движущегося магнита и катушки, намотанной из проводника, порождает электрический ток. При введении магнита в катушку в цепи возникает электрический ток одного направления (стрелка гальванометра отклоняется, например, вправо), при выведении магнита из катушки стрелка отклоняется в противоположную сторону.
🔸 Опыт с двумя катушками. По одной из них пропускали ток, к другой был подключён гальванометр. В момент начала или окончания пропускания тока по первой катушке стрелка гальванометра, подключённого ко второй, колебалась. Этот опыт показывал, что не только магнетизм можно превратить в электричество, но и электричество в магнетизм.
Видеопримеры по теме:
🔥 Индукционный нагрев
💫 «Гроб Мухаммеда»
🧲 Как работают трансформаторы?
⚡️ Основные физические понятия электродинамики (Леннаучфильм)
✨ Взаимодействие зарядов. Электростатическая индукция
💫 Исследование электрических полей. Опыт по физике
⚡️ Уравнения Максвелла ✨
⚙️ Электромагнитная подвеска 🧲
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔒 Как можно разломать замок голыми руками: опыт с галлием 🪙
Реакция галлия и алюминия в природе маловероятна. Но вместе с тем, именно она, может разрушить даже самый крепкий замок, сделанный из металла. Интересно то, что для подобного трюка требуется ничтожное количество галлия — достаточно просто капнуть расплавом и слегка поцарапать замок, чтобы снять оксидную пленку и обеспечить протекание реакции. Спустя 5 часов после начала реакции алюминия и галлия замок станет настолько хрупким, что с ним справится и ребенок. Галлий — жидкий металл с чрезвычайно низкой температурой плавления, который можно расплавить, просто взяв в руки. Он не встречается в природе в чистом виде и обладает рядом интересных свойств. Галлий разрушает алюминий, но абсолютно «безвреден» для олова или индия, с которыми часто вступает в различные сплавы, которые применяют в качестве различных термоинтерфейсов в электронике.
Разрушение в данном конкретном случае проявляется из-за образования после реакции галлия и алюминия небольшого оксидного слоя на поверхности сплава двух металлов. Из-за неравномерности этого слоя образуются трещины. Благодаря своеобразной кристаллической структуре металлического галлия он не просто окисляет алюминий, буквально на глазах, но и проникает в эти трещины, пропитывая поверхность насквозь. Именно поэтому мы можем наблюдать что после реакции галлий фактически разрушает алюминий, и последний крошится в руках легче лёгкого. #физика #факты #химия #опыты #эксперименты #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Реакция галлия и алюминия в природе маловероятна. Но вместе с тем, именно она, может разрушить даже самый крепкий замок, сделанный из металла. Интересно то, что для подобного трюка требуется ничтожное количество галлия — достаточно просто капнуть расплавом и слегка поцарапать замок, чтобы снять оксидную пленку и обеспечить протекание реакции. Спустя 5 часов после начала реакции алюминия и галлия замок станет настолько хрупким, что с ним справится и ребенок. Галлий — жидкий металл с чрезвычайно низкой температурой плавления, который можно расплавить, просто взяв в руки. Он не встречается в природе в чистом виде и обладает рядом интересных свойств. Галлий разрушает алюминий, но абсолютно «безвреден» для олова или индия, с которыми часто вступает в различные сплавы, которые применяют в качестве различных термоинтерфейсов в электронике.
Разрушение в данном конкретном случае проявляется из-за образования после реакции галлия и алюминия небольшого оксидного слоя на поверхности сплава двух металлов. Из-за неравномерности этого слоя образуются трещины. Благодаря своеобразной кристаллической структуре металлического галлия он не просто окисляет алюминий, буквально на глазах, но и проникает в эти трещины, пропитывая поверхность насквозь. Именно поэтому мы можем наблюдать что после реакции галлий фактически разрушает алюминий, и последний крошится в руках легче лёгкого. #физика #факты #химия #опыты #эксперименты #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🌔 Трассировка лучей на языке C / Си
[Coding Ray Tracing in C]
Трассировка лучей (англ. Ray tracing; рейтрейсинг) — один из методов геометрической оптики — исследование оптических систем путём отслеживания взаимодействия отдельных лучей с поверхностями. В узком смысле — технология построения изображения трёхмерных моделей в компьютерных программах, при которых отслеживается обратная траектория распространения луча (от экрана к источнику).
Трассировка лучей в компьютерных играх — это решение для создания реалистичного освещения, отражений и теней, обеспечивающее более высокий уровень реализма по сравнению с традиционными способами рендеринга. Turing от Nvidia стала первой архитектурой (лето 2018), позволяющей проводить трассировку лучей в реальном времени на GPU.
До того как была разработана трассировка лучей, молодая область трехмерной компьютерной графики, по существу, состояла из серии «программных приёмов», имитирующих затенение освещённых объектов. Трассировка лучей была первым алгоритмом в этой области, имевшим физический смысл.
Первое изображение с трассировкой лучей было отображено на экране, подобном осциллографу, в Университете Мэриленда в 1963 году. В качестве разработчиков алгоритма трассировки лучей часто упоминают Артура Аппеля, Роберта Голдштейна и Роджера Нагеля, опубликовавших в конце 1960-х годов алгоритм. Другими исследователями, которые в то время занимались методами трассировки лучей, были Херб Стейнберг, Марти Коэн и Юджин Трубецкой.
Трассировка лучей основана на геометрической оптике, где под светом понимается группа лучей. Методы, используемые при трассировке лучей, использовались гораздо раньше, в том числе производителями оптических систем. Сегодня многие средства визуализации (компьютерные программы для создания изображений из 3D-сцен) используют трассировку лучей, возможно, в сочетании с другими процессами.
Простые формы трассировки лучей рассчитывают только прямое освещение, то есть свет, поступающий непосредственно от источников света. Однако трассировка лучей значительно расширилась в несколько раз с тех пор, как впервые была использована в компьютерной графике. Более развитые формы также учитывают непрямой свет, отражённый от других объектов; затем говорят о методе глобального освещения.
Термин Raycasting в основном описывает упрощённую форму трассировки лучей, но иногда также используется как синоним.
📱 Источник: HirschDaniel
#физика #оптика #программирование #разработка_игр #raytracing #physics #моделирование
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
[Coding Ray Tracing in C]
Трассировка лучей (англ. Ray tracing; рейтрейсинг) — один из методов геометрической оптики — исследование оптических систем путём отслеживания взаимодействия отдельных лучей с поверхностями. В узком смысле — технология построения изображения трёхмерных моделей в компьютерных программах, при которых отслеживается обратная траектория распространения луча (от экрана к источнику).
Трассировка лучей в компьютерных играх — это решение для создания реалистичного освещения, отражений и теней, обеспечивающее более высокий уровень реализма по сравнению с традиционными способами рендеринга. Turing от Nvidia стала первой архитектурой (лето 2018), позволяющей проводить трассировку лучей в реальном времени на GPU.
До того как была разработана трассировка лучей, молодая область трехмерной компьютерной графики, по существу, состояла из серии «программных приёмов», имитирующих затенение освещённых объектов. Трассировка лучей была первым алгоритмом в этой области, имевшим физический смысл.
Первое изображение с трассировкой лучей было отображено на экране, подобном осциллографу, в Университете Мэриленда в 1963 году. В качестве разработчиков алгоритма трассировки лучей часто упоминают Артура Аппеля, Роберта Голдштейна и Роджера Нагеля, опубликовавших в конце 1960-х годов алгоритм. Другими исследователями, которые в то время занимались методами трассировки лучей, были Херб Стейнберг, Марти Коэн и Юджин Трубецкой.
Трассировка лучей основана на геометрической оптике, где под светом понимается группа лучей. Методы, используемые при трассировке лучей, использовались гораздо раньше, в том числе производителями оптических систем. Сегодня многие средства визуализации (компьютерные программы для создания изображений из 3D-сцен) используют трассировку лучей, возможно, в сочетании с другими процессами.
Простые формы трассировки лучей рассчитывают только прямое освещение, то есть свет, поступающий непосредственно от источников света. Однако трассировка лучей значительно расширилась в несколько раз с тех пор, как впервые была использована в компьютерной графике. Более развитые формы также учитывают непрямой свет, отражённый от других объектов; затем говорят о методе глобального освещения.
Термин Raycasting в основном описывает упрощённую форму трассировки лучей, но иногда также используется как синоним.
#физика #оптика #программирование #разработка_игр #raytracing #physics #моделирование
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Падение потенциала вдоль проводника происходит, когда электрический ток протекает по цепи и происходит уменьшение электрического потенциала носителей заряда вдоль пути прохождения тока.
При равновесии зарядов, то есть при отсутствии тока, потенциал всех точек проводника имеет одно и то же значение, а напряжённость электрического поля внутри него равна нулю. При наличии тока электрическое поле внутри проводника отлично от нуля, и вдоль проводника с током имеет место падение потенциала.
Между падением потенциала (напряжением U) и силой тока в проводнике I существует функциональная зависимость, называемая вольтамперной характеристикой данного проводника. Для многих проводящих материалов выполняется зависимость, получившая название закона Ома для однородного участка цепи: U = IR, где коэффициент пропорциональности R называется сопротивлением проводника.
Видеопримеры по теме:
🔥 Индукционный нагрев
💫 «Гроб Мухаммеда»
🧲 Как работают трансформаторы?
⚡️ Основные физические понятия электродинамики (Леннаучфильм)
✨ Взаимодействие зарядов. Электростатическая индукция
💫 Исследование электрических полей. Опыт по физике
⚡️ Уравнения Максвелла ✨
⚙️ Электромагнитная подвеска 🧲
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🧲 Почему магнитная подвеска на постоянных магнитах невозможна?
Неодимовые магниты очень мощные и опыты с ними интересные. Но давайте мысленно разберем почему они не подходят для создания автомобильной подвески.
1. Неодимовые магниты хрупкие, потому что это естественное свойство сильных магнитов. Они могут сломаться или расколоться от удара или давления. Внешне магниты выглядят очень твёрдыми и цельными, но это лишь тонкая обработка поверхности никелем, цинком, медью, а для водонепроницаемых магнитов — тефлоном, пластиком или резиной. Покрытие защищает магнит от воздействия внешней среды, но не от повышенного давления или удара. Например, если неодимовый магнит упадёт на землю или произойдёт сильный удар другим магнитом или опорным основанием, он может легко треснуть. Чтобы предотвратить разрушение, магниты покрываются защитными материалами, такими как никель, цинк, медь или даже золото.
2. Точка Кюри. В случае локального перегрева у нас исчезают магнитные свойства. Температура Кюри для неодимовых магнитов составляет около 310–400 градусов Цельсия. При достижении этой температуры структура магнита необратимо повреждается и его невозможно снова намагничивать. А это не такая уж большая температура в технике.
3. По сути вы не сможете настроить скорость сжатия и отбоя, как это делается на стандартных подвесках (даже у велосипедов).
4. Подвеска из постоянных магнитов невозможна, потому что с их помощью нельзя достичь конфигурации магнитного поля с потенциальной ямой. Это следует из теоремы Ирншоу. Для создания магнитного подвеса используют управляемые поля и обратную связь.
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Неодимовые магниты очень мощные и опыты с ними интересные. Но давайте мысленно разберем почему они не подходят для создания автомобильной подвески.
1. Неодимовые магниты хрупкие, потому что это естественное свойство сильных магнитов. Они могут сломаться или расколоться от удара или давления. Внешне магниты выглядят очень твёрдыми и цельными, но это лишь тонкая обработка поверхности никелем, цинком, медью, а для водонепроницаемых магнитов — тефлоном, пластиком или резиной. Покрытие защищает магнит от воздействия внешней среды, но не от повышенного давления или удара. Например, если неодимовый магнит упадёт на землю или произойдёт сильный удар другим магнитом или опорным основанием, он может легко треснуть. Чтобы предотвратить разрушение, магниты покрываются защитными материалами, такими как никель, цинк, медь или даже золото.
2. Точка Кюри. В случае локального перегрева у нас исчезают магнитные свойства. Температура Кюри для неодимовых магнитов составляет около 310–400 градусов Цельсия. При достижении этой температуры структура магнита необратимо повреждается и его невозможно снова намагничивать. А это не такая уж большая температура в технике.
3. По сути вы не сможете настроить скорость сжатия и отбоя, как это делается на стандартных подвесках (даже у велосипедов).
4. Подвеска из постоянных магнитов невозможна, потому что с их помощью нельзя достичь конфигурации магнитного поля с потенциальной ямой. Это следует из теоремы Ирншоу. Для создания магнитного подвеса используют управляемые поля и обратную связь.
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию пара в механическую работу, таким образом к паровым машинам можно было бы отнести и паровую турбину, имеющую до сих пор широкое применение во многих областях техники.
Первый паровой двигатель был создан и использован Фердинандом Вербистом в 1672 году в его изобретении - игрушкой на паровом двигателе, сделанной для китайского императора. Вторая паровая машина была построена в XVII веке французским физиком Дени Папеном и представляла собой цилиндр с поршнем, который поднимался под действием пара, а опускался давлением атмосферы после сгущения отработавшего пара. На этом же принципе были построены в 1705 году вакуумные паровые машины Севери и Ньюкомена для выкачивания воды из копей.
Значительные усовершенствования в вакуумной паровой машине были сделаны Джеймсом Уаттом в 1769 году. Дальнейшее значительное усовершенствование парового двигателя (применение на рабочем ходу пара высокого давления вместо вакуума) было сделано американцем Оливером Эвансом в 1786 году и англичанином Ричардом Тревитиком в 1800 году.
В России первая действующая паровая машина была построена в 1766 году по проекту Ивана Ползунова, предложенному им в 1763 году. Машина Ползунова имела два цилиндра с поршнями, работала непрерывно, и все действия в ней проходили автоматически. Но увидеть своё изобретение в работе И. И. Ползунову не пришлось: он умер 27 мая 1766 года, а его машина пущена в эксплуатацию на Барнаульском заводе только летом. Через пару месяцев из-за поломки она перестала действовать и впоследствии была демонтирована. #опыты #научные_фильмы #физика #термодинамика #мкт #видеоуроки #gif #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
📕 Алгоритмы решения задач по механике в средней школе [1988] Гутман В.И., Мощанский В.Н.
💾 Скачать книгу
Гутман Владимир Иосифович — в 1964 году защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук на тему «Чужеродные ионы в процессах аддитивного и фотохимического окрашивания кристаллов щелочно-галоидных солей».
Мощанский Владимир Николаевич (1932 — 1997) — кандидат педагогических наук, профессор, специалист в области преподавания методики физики.
Для тех, кто захочет задонать на кофе ☕️:
ВТБ:
Сбер:
ЮMoney:
#механика #динамика #физика #кинематика #разбор_задач #наука #science #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
💾 Скачать книгу
Гутман Владимир Иосифович — в 1964 году защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук на тему «Чужеродные ионы в процессах аддитивного и фотохимического окрашивания кристаллов щелочно-галоидных солей».
Мощанский Владимир Николаевич (1932 — 1997) — кандидат педагогических наук, профессор, специалист в области преподавания методики физики.
Для тех, кто захочет задонать на кофе ☕️:
ВТБ:
+79616572047 (СБП)Сбер:
+79026552832 (СБП)ЮMoney:
410012169999048#механика #динамика #физика #кинематика #разбор_задач #наука #science #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib